pp增韧及pppe共混.doc

PE/PP共混改性研究 摘要： PE 增韧P P 的效果取决于共混物中PE 的用量, 当PE 质量分数达到25%～40 %时, 共混物既有良好的韧性和拉伸强度,又有较好的加工性能。使用橡胶或者热望性弹性体与PP共混增韧效果最为明显。但由于随着弹性体用量的增加，体系在冲击强度大幅提高的同时也出现了刚性等性能的损失。此外，还就近年发展起来的无机刚性粒子增韧PP的研究工作进展和机理研究情况作了介绍。 关量词： 聚丙烯 聚乙烯 共混改性 聚丙烯(PP)是通用热塑性树脂中增长最快的品种之一，广泛应用于工业生产的各个领域。PP生产工艺简单，价格低廉，有着优异的综合性能。而其亟待克服的最为突出的缺点是它的缺口敏感性显著，即缺口冲击强度较低，尤其在低温时更为突出，因此在实际应用中需要进行增韧。PP共混增韧方法以其效果显著、工业化投资少且迅速易行等特点而广为应用。共混增韧改性是指用其他塑料或弹性体等作为改性剂与PP共混，以此改善PP的韧性。常用的改性材料主要分为塑料、橡胶或弹性体以及无机刚性粒子等几类。 1.塑料增韧PP体系 采用塑料类作为PP增韧的改性剂．不仅可以达到增韧的目的，而且可使材料的耐磨性、染色性等得到改善，且价格较为低廉。应用较多的有高密度聚乙烯(HDPE)、线型低密度聚乙烯(ILDPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚氯乙烯、聚酰胺(PA)等。但由于他们与PP的不相容性，要使体系达到较高的韧性往往需要加大改性剂用量或添加相容剂。 PP／聚乙烯(PE) 1.1.1 高密度聚乙烯结构、性能及应用 高密度聚乙烯(HDPE)是在每1000个碳原子中含有不多于5个支链的线型分子所组成的聚合物。在所有各类聚乙烯中，HDPE的模量最高，渗透性最小，有利于制成中型或大型的装运液体的容器。HDPE的渗透率低，耐腐蚀，并具有良好的刚度，使其适于作管材。HDPE良好的拉伸强度使其适于制作短期载重用膜，如购物袋等。HDPE良好的劲度、耐久性和质轻的特性，适于制作商业和运输业常用的周转箱、码垛托盘和提桶及药品瓶、化妆品瓶和一般容器，也可用以制作玩具。HDPE的玻璃化温度低，热扰曲温度高，劲度合适且韧性好，可以做非结构性的户外用品。利用HDPE片材的耐化学性和隔潮性作液体和固体废物坑的内衬：以防止污物扩散，HDPE片材代替木材作为运货车及海运时的底版、搁架，防止货车及船体的磨损和货物的碰撞。 1.1.2 线性低密度聚乙烯的结构、性能及应用 线性低密度聚乙烯(LLDPE)包括乙烯．1．烯烃共聚物系列，刚度类似于HP—LDPE的透明物料和具有类似HDPE特性的硬质不透明物料。共聚单体的类型和含量不同，使LLDPE具有不同的结晶度，不同的密度和模量。LLDPE具有优良的韧性，即有很好的抗撕裂强度、抗冲击强度及抗穿刺性，有利于减薄厚度，重点用于对清晰度要求不高的许多包装和非包装用途，包括冷冻食品袋、重包装袋、购物袋、垃圾袋、拉伸包装膜、科学探测气球等。农业上，LLDPE大量用于棚膜和地膜。茂金属催化生产的LLDPE比通用LLDPE膜具有更高的清晰度和抗冲击性，含有少量长支链的m．LLDPE膜，具有更高的抗撕裂强度。 聚丙烯／聚乙烯共混体系的研究 PE增韧PP，是最常用、最经济，也是最成功的共混增韧体系。PP与PE都是结晶性聚合物，它们之间没有形成共晶，而且各自结晶，形成相容性不良的多相体系。但两者晶体之间却发生相互制约作用，这种制约作用可破坏PP的球晶结构，PP球晶被PE分割成晶片，使PP不能生产球晶。随着PE用量增大，分割越显著，PP晶体则被细化，PP晶体尺寸变小，促使PP与PE共混体系冲击强度得到提高。例如，当LLDPE质量分数达到70%时，PP/PE共混体系的冲击强度为37.5KJ/m2? ，超过纯PP冲击强度的20倍。但随着LLDPE用量的增加，拉伸强度、弯曲模量却有所下降。PE作为PP的增韧剂，LLDPE好于HDPE，HDPE又好于LDPE。 c=GVZX* ?PP／PE复合材料时，可添加HDPE或LLDPE。在等温结晶中发现HDPE以刚性粒子分布于PP中使其具有刚性增韧效果，LLDPE与PP晶体形成系带相连的体系，因此，HDPE含量小于10％时对PP具有刚性增韧作用，而LLDPE增韧PP时，随着LLDPE用量的增加，其冲击强度增加，但拉伸强度下降。一般，LLDPE的用量为5％ ～20％较好。Z．Wang? 对比了低密度聚乙烯(LDPE)与HDPE对PP的改性，发现LDPE能够实现对PP有效的冲击改性，但却造成其他力学性质(如弯曲模量)的迅速下降。为了获得较好的综合性能，应用HDPE代替LDPE。他同时指出，丙烯、乙烯共聚改性比其物理共混更能取得明显效果。杨军等人?用超高分子量聚乙烯(UI-IMWTE)原位成纤增强、增韧共聚P